Question

同步通信与异步通信有何不同？

Answer 1

串口通信的分类
串口通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信是按照软件识别同步字符来实现数据的发送和接收，异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式。
2.1同步通信
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。如图：

单同步字符帧结构

+-----+------+-------+------+-----+--------+-------+-------+
|同步|数据 |数据 |数据 | ... |数据 |CRC1|CRC2|
|字符|字符1|字符2|字符3| |字符N| | |
+-----+------+-------+------+-----+--------+-------+-------+

双同步字符帧结构
+-----+--------+------+-------+---+-------+-------+--------+
|同步 |同步 |数据 |数据 | ... |数据 |CRC1|CRC2|
|字符1|字符2|字符1|字符2| |字符N| | |
+-----+--------+------+-------+---+-------+-------+--------+
它们均由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。
同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。
2.2异步通信
异步通信中，数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。
接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。
在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。
(1)字符帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。如图：

无空闲位字符帧
+--+---+---+---+---+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+--+--+
|D7|0/1| 1 | 0 |D0|D1|D2|D3|D4|D5|D6|D7|0/1| 1 | 0 |D0|D1|
+--+---+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+--+--+
奇偶 停 起 奇偶 停 起
校验 止 始 校验 止 始
位 位 位 位

有空闲位字符帧
+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+---+---+---+--+
| 1 | 0 |D0|D1|D2|D3|D4|D5|D6|D7|0/1| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |D0|
+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+---+---+---+--+
空 起 奇偶 停 空 闲 位 起
闲 始 校验 止 始
位 位 位 位

1.起始位：位于字符帧开头，占1位，始终为逻辑0电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。
2.数据位：紧跟在起始位之后，可以设置为5位、6位、7位、8位，低位在前高位在后。
3.奇偶校验位：位于数据位之后，仅占一位，用于表示串行通信中采用奇校验还是偶校验。

(2)波特率，波特率是每秒钟传送二进制数码的位数，单位是b/s。
异步通信的优点是不需要传送同步脉冲，字符帧长度也不受到限制。缺点是字符帧中因为包含了起始位和停止位，因此降低了有效数据的传输速率。

Answer 2

采用排除法：A是不对的，同步通信与线路长度无关；
B、C是对的；由此可见D就不对了；
因此，作为多选的是B、C对。

Answer 3

d

Answer 4

正确答案：D
同步通信采用统一的时钟，每个部件发送或接收信息都在固定的总线传送周期中，一个总线传送周期结束，开始下一个总线传送周期。它适用于总线长度较短，且各部件的存取时间较接近的情况，因此具有较高的传输速率。ABC都是正确原因，故选D。
简单来说，同步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。
相对于同步通信，异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。